Diseño de una tarjeta controladora

1. Controladores lógicos
   programables
2. Controladores
   lógicos sencillos no programables
3. Procesos de
   Industrialización
4. Desindustrialización
5. Imágenes de Procesos
   Industriales

La automatización industrial es la
ejecución de procesos controlados mecánica o electrónicamente,
liberando al ser humano de operaciones
rutinarias, disminuyendo así errores y a su vez aumentando
la producción.

 La automatización hoy en día
es más requerida que nunca para que una industria
mantenga la competitividad, los niveles de producción y
los estándares de calidad exigidos
en los mercados internos
y externos. Gran cantidad de maquinaria y equipos de
funcionamiento en las distintas industrias
latinoamericanas carecen de la tecnología apropiada
para producir en forma eficiente.

La adquisición de modernos equipos representa
altas inversiones
que no siempre son adecuadas o indispensables, aunque la
modernización de los equipos existentes, por medio de
sistemas
electrónicos de medición, regulación y control,
aumentará la eficiencia y
calidad de estas, colocándolos a niveles de productividad
comparables con los más modernos, amortizando así
la inversión requerida para la
modernización en un tiempo
sorprendentemente corto.

 En industrias de procesos y manufactura
esto ha resultado en un gran incremento en la demanda de
sistemas de
control industrial con el propósito de modernizar
enteramente las operaciones en términos de velocidad,
confiabilidad, desempeño y versatilidad.

 El propósito del control de procesos es el
de mantener dentro de un valor
preestablecido una determinada variable en un proceso
industrial. Los sistemas de control deben tener la habilidad de
arrancar, regular y parar un proceso en respuesta a la
medición de variables
monitoreadas dentro de él, con el objeto de obtener la
salida deseada. El sistema de
control ideal es aquel en donde los procesos responden
instantáneamente a los cambios en los requerimientos de
entrada.

CONTROLADORES LOGICOS PROGRAMABLES:

 Los medios de
control establecidos, incluyendo relés, circuitos
lógicos y sistemas de computadores, suministran control a
los procesos industriales. Sin embargo, cada uno de los
anteriores medios tiene sus limitaciones o desventajas y las
soluciones que
han resultado efectivas han sobrevivido y evolucionado,
proveyendo a los usuarios de hoy con un rango de escogencias para
conveniencia de las necesidades de control de
procesos.

En este ultimo rango se ubican los Controladores
Lógicos Programables o PLC´s.

 Un PLC se define como un sistema
electrónico digital diseñado para trabajar en
ambientes industriales, que usa memorias
programables para el almacenamiento de
instrucciones, con las que implanta funciones
específicas, (lógicas, secuenciales, temporizadas,
de conteo y aritméticas) para controlar diversos tipos de
procesos, a través de módulos de entrada/salida
análogos o digitales.

 Los PLC se desarrollaron a comienzos de los 70`s y
se usaron principalmente en la industria automotriz para
reemplazar grandes bastidores de relés que suministraban
el control. El incremento en la utilización de PLC en
procesos industriales ha animado a sus fabricantes a desarrollar
familias completas de sistemas basados en microprocesadores
con diferentes niveles de desempeño.

 Las ventajas de los PLC se describen a
continuación:

 -        
Reemplazan grandes bastidores de relés.

• -        
  Requieren mucho menos espacio que otros
  dispositivos.
• -        
  Tienen mayor confiabilidad en el desempeño en largos
  periodos de tiempo.
• -        
  Presenta flexibilidad para cambiar secuencias de control sin
  cambiar cables.

CONTROLADORES LOGICOS SENCILLOS NO
PROGRAMABLES:

 Pero así mismo, pueden existir
controladores lógicos no programables por computador,
que puede tomar decisiones mediante la observación de variables
binarias.

 Sabemos que el control continuo o análogo
usa directamente señales
tomadas de sensores y maneja
salidas asociadas (actuadores) tales como válvulas,
bombas,
calefactores, etc.

Estos actuadores pueden ser de variación continua
o pueden ser simplemente elementos de Encendido/Apagado en tiempo
proporcional. El procesamiento realizado por este tipo de control
sobre la señal de entrada, depende del proceso
involucrado, pero típicamente utiliza amplificación
y alguna forma de funciones matemáticas, tales como integración, para desear el cambio deseado
sobre los elementos de salida.

Los controladores continuos pueden incluir sistemas
electrónicos analógicos, computadores y
microprocesadores.

 El control discontinuo (on/off) es muy
común en la mayoría de las industrias, puesto que
muchas máquinas y
procesos están constituidos con unidades que sólo
pueden estar en una de dos condiciones, controladas por un gran
número de operaciones simples y pasos de una secuencia.
Los controladores binarios pueden estar constituidos por
relés, sistemas electromecánicos, sistemas
lógicos neumáticos o hidráulicos,
computadores o controladores programables.

Estos métodos no
pueden compararse, pero sí pueden integrarse, pues cada
uno tiene su campo de aplicación y es más eficiente
en su propia área.

 En todas las instalaciones industriales es
necesario automatizar un proceso actuando sobre una o más
salidas binarias. El sistema que realiza esta función se
denomina controlador lógico, porque toma decisiones
mediante la observación de variables binarias.

 El tipo de tarjetas
controladoras no programables se pueden diseñar utilizando
arreglos de compuertas lógicas, tal como se muestra a
continuación:

Las compuertas lógicas son circuitos
electrónicos que operan con una o más
señales de entrada para generar una señal de
salida. Señales eléctricas, como voltajes y
corrientes, se encuentran en los sistemas
digitales en una de dos formas reconocibles. Los circuitos
operados por voltaje responden a dos gamas de voltaje
independientes que representan variables binarias iguales a 1
lógico y 0 lógico. Las terminales de entrada de las
compuertas lógicas aceptan señales binarias de las
gamas permisibles y responden en las terminales de salida con
señales binarias de las gamas especificadas.

Las regiones intermedias entre los intervalos permitidos
se cruzan sólo durante los cambios de 1 a 0 y de 0 a 1.
Estos cambios se llaman transiciones.

Las compuertas son circuitos electrónicos que
producen señales equivalentes a 1 lógico y 0
lógico, de acuerdo con las tablas de la verdad
respectivas. La tabla de la verdad del circuito descrito
anteriormente, el cual se encuentra desarrollado con compuertas
NOR exclusivo o XNOR, compuertas AND y NOT es:

Mediante el arreglo de compuertas lógicas
descrito, se puede comparar varias señales lógicas
de entrada con señales previamente establecidas
(setpoints). Si las señales de entrada coinciden con los
Setpoints, se generará una señal de salida 1
lógica.

Este montaje se puede repetir n cantidad de veces,
dependiendo del número de señales que desee
comparar, tal como se muestra a continuación, en un
arreglo para 4 entradas:

Procesos de
Industrialización.

Industrialización, en economía, etapas de
crecimiento o decrecimiento del peso del sector industrial. El
proceso de industrialización describe el periodo
transitorio de una sociedad
agrícola a una industrial. Por el contrario, la
desindustrialización puede definirse como la etapa de
crecimiento
económico caracterizada por una disminución del
peso relativo del sector industrial en términos de
producción y empleo.

Industrialización a
través del tiempo .

Este gráfico, basado en la experiencia
británica de la industrialización, muestra
cómo una economía se industrializa y
desindustrializa. Desde el punto A al punto B, el producto
interior bruto (PIB) nacional
aumenta.

Después del punto B la economía ha
alcanzado su madurez industrial y la contribución
industrial al PIB sigue siendo bastante constante. Entre los
puntos C y D, la economía entra en un periodo de
desindustrialización donde el porcentaje del PIB aportado
por la industria declina en favor de otras áreas de la
actividad económica.

INDUSTRIALIZACIÓN

El proceso de industrialización comprende la
transición desde una sociedad agrícola a una
industrial, acompañada de un crecimiento de la renta per
cápita y de la productividad. Para que esto pueda ocurrir,
la oferta de
productos
agrícolas tiene que satisfacer la demanda. Se ha
demostrado que, en los primeros estadios de desarrollo de
una economía, la demanda de productos agrícolas es
elástica (cuando aumentan los ingresos aumenta
la demanda de los mismos).

Para que el proceso de industrialización sea
sostenido y viable es necesario que la creciente petición
de productos agrícolas se satisfaga, bien mediante
importaciones,
bien mediante aumentos en la productividad agrícola
nacional. En las primeras etapas del proceso de
industrialización, la capacidad para satisfacer la demanda
de productos agrícolas mediante un aumento de las
importaciones es limitada debido a los efectos que tendría
sobre los precios
internacionales relativos.

Si la demanda de alimentos de
importación es elevada, la relación
real de intercambio podría cambiar y afectaría de
modo negativo al país que está iniciando su proceso
de industrialización, hasta el punto que se podría
llegar a lo que se conoce como 'crecimiento empobrecedor', una
situación en la que la renta real per cápita
disminuye porque todos los aumentos de productividad se utilizan
en financiar la demanda de productos importados.

Por ello, un proceso de industrialización
efectivo requiere que aumente la productividad agrícola
nacional siendo una condición necesaria para que el
crecimiento de la industria moderna sea viable.

Aunque se suele admitir que la revolución
industrial suele estar precedida por un periodo de
protoindustrialización, se considera que los modernos
procesos de industrialización se iniciaron durante la
experiencia británica del siglo XVIII. Durante los siglos
XIX y XX otros países han experimentado procesos
semejantes.

Durante el siglo XIX la industrialización se
produjo en una serie de países del norte de Europa y del
norte de América. A finales de ese siglo el proceso
industrializador se desarrolló en algunos países
del sur de Europa y Japón.
Durante el siglo XX, sobre todo a partir de la II Guerra Mundial,
algunos países de Oriente han experimentado un proceso
similar.

En los siguientes apartados se describen tres modelos que
reflejan los distintos procesos de industrialización y se
analiza su capacidad para explicar la evidencia empírica
disponible.

Trabajadores de electrónica de Corea del Sur.

Antes, la agricultura
dominaba la economía de Corea del Sur, pero la
fabricación orientada a la exportación ha transformado al país,
que ha pasado de ser uno de los más pobres del mundo a una
potencia
industrial. Un tercio de la fuerza
laboral de
Corea del Sur está ahora dedicada a la industria, como
estos trabajadores de una compañía
electrónica.

1. La teoría
del despegue (take-off) de Rostow

Walt Whitman Rostow analizó la
industrialización británica y la de otros
países en los que se produjo con posterioridad.
Defendía que para que el proceso de
industrialización tuviera éxito
había que cumplir una serie de requisitos previos: una
alta productividad agrícola, la existencia de mercados y
cierta estabilidad política que
permitiera establecer una legislación favorable. Si estos
tres requisitos se cumplían, el proceso se
iniciaría con un periodo de despegue (take-off),
una etapa de 20 a 30 años en la que se lograría la
industrialización acelerada y progresiva del
país.

Puesto que los países cumplen estos requisitos en
distintos momentos históricos, la industrialización
de cada uno de ellos se produjo en épocas
distintas.

En el modelo de
Rostow se da por hecho que los países atraviesan las
mismas etapas de desarrollo. Gran Bretaña fue el primer
país en despegar durante el periodo 1780-1800, seguido por
Francia,
Alemania y
Estados Unidos
durante el siglo XIX. Al ser una teoría general, la
teoría de la industrialización de Rostow no puede
explicar la experiencia propia de los países que analiza.
Los últimos estudios sobre la revolución
industrial británica sugieren que la teoría del
despegue durante el periodo 1780 y 1800 es inexacta, por el
contrario, la economía británica experimentó
un paulatino proceso de industrialización a lo largo de
los siglos XVIII y XIX.

La experiencia de las economías europeas
continentales también contradice la teoría del
despegue. Los procesos de industrialización fueron
procesos continuados acaecidos a lo largo de todo el siglo XIX, y
aunque el ritmo de desarrollo fue desigual, parece inexacto
limitar el proceso de

desarrollo a un periodo concreto.

2. La teoría del atraso relativo
de Gerschenkron

Alexander Gerschenkron
rechazaba el historicismo del modelo de take-off de Rostow
debido a su debilidad teórica y empírica. Para
suplir estas deficiencias creó el concepto de
atraso relativo, afirmando que el proceso de desarrollo de un
país de industrialización tardía
diferirá, debido a su atraso, del experimentado por el
país más desarrollado; en este sentido, la historia desempeña un
papel importante a la hora de determinar el patrón de
industrialización.

Para Gerschenkron, el país de
industrialización tardía tendrá las
siguientes características: un rápido e intenso
crecimiento de la producción industrial; un predominio de
la producción de bienes de
capital sobre
la producción de bienes de consumo, lo
que presiona sobre la demanda de consumo de la población; un predominio de empresas y
fábricas de gran tamaño; una dependencia de la
tecnología y la financiación exterior; importancia
del Estado como
promotor del desarrollo industrial; crecimiento de los
movimientos ideológicos favorecedores del proceso
industrializador y escasa importancia de la agricultura en cuanto
al aumento de su productividad y como fuente de demanda de
productos industriales.

Sin embargo, los estudios empíricos sobre la
industrialización de las economías europeas no
responden a este modelo de desarrollo.

Por ejemplo, el papel de los bancos para
financiar la industria durante el siglo XIX es muy distinto en
Francia respecto a Alemania, aunque los dos países
podían considerarse, en aquella época, como
economías relativamente atrasadas.

Por analogía, tampoco ha podido demostrarse el
postulado que afirma que el país atrasado
experimentará un rápido crecimiento productivo
(predominando la producción de bienes de capital que
presionan al alza el consumo de la población). Francia, al
igual que el Imperio Austro-Húngaro, experimentó
una pauta de industrialización estable.

No obstante, el planteamiento general de Gerschenkron
arroja alguna luz sobre el
proceso de industrialización: casi todos los economistas
aceptan que las circunstancias históricas determinan el
modelo de industrialización.

El principal problema radica en establecer las
relaciones entre industrialización temprana y
tardía.

3. Modelos de industrialización
de recuperación o catching-up

Durante los últimos años, los economistas
han intentado explicar los procesos de industrialización
tardíos en un marco de análisis en el que se considera que el
crecimiento está enfocado a recuperar el tiempo
perdido.

En este sentido, las nuevas teorías
parten del planteamiento de Gerschenkron que subraya los
condicionantes históricos que afectan a los países
menos industrializados. Los países que inician de modo
tardío el proceso de industrialización pueden
imitar las tecnologías existentes en los países
más desarrollados, lo que les permite alcanzar enseguida
un desarrollo
económico y recuperar el tiempo perdido logrando las
mismas tasas de productividad aparente (productividad por
trabajador) que los países más
desarrollados.

Esta teoría predice que los niveles de renta per
cápita de los países pobres tenderá a
converger con las de los países ricos, lo que ha sido
contrastado de forma empírica. Destacan dos conclusiones:
en primer lugar, existe una fuerte tendencia a converger entre
las economías más desarrolladas (agrupados en la
OCDE). En segundo lugar, si se analizan los países
más pobres la hipótesis es falsa, pues muchos no han
logrado recuperar el atraso histórico y converger con los
países ricos; la recuperación del atraso no es un
proceso de evolución histórica que afecte a
todo el mundo.

Para comprender por qué los procesos de
recuperación sólo funcionan en las economías
desarrolladas Moses Abramovitz creó el concepto de
capacidad social. Una condición necesaria para poder alcanzar
a las economías más desarrolladas consiste en
disponer de una capacidad social mínima: las
economías más atrasadas tienen que tener una
sociedad capacitada para poder adoptar y asimilar las nuevas
tecnologías creadas en los países
industrializados.

Si no disponen de un capital humano
suficiente (debido a una escasa inversión en educación, o por la
existencia de sistemas políticos inestables) el proceso de
industrialización no podrá despegar.

Por lo tanto, es improbable que todos los países
puedan alcanzar los mismos niveles de productividad. A partir de
aquí, hay que intentar comprender cómo se puede
mejorar la capacidad social para que los países pobres
puedan aprovechar sus potencialidades y alcanzar el grado de
industrialización de las economías más
desarrolladas.

3.-
DESINDUSTRIALIZACIÓN

Si definimos la desindustrialización como el
periodo de crecimiento económico en el que el peso
relativo del sector industrial en términos de
producción y empleo disminuye, no tiene por qué
implicar una caída del nivel de empleo o de
producción industrial, aunque durante los últimos
años algunas economías han padecido este
fenómeno. Centrándonos en el proceso de
industrialización de Gran Bretaña, quizá el
más emblemático desde las perspectivas
histórica y económica, podemos distinguir tres
etapas: una primera etapa de fuerte industrialización que
abarcó el periodo 1700-1850; una segunda etapa de madurez
industrial entre 1850 y 1955 y una etapa de
desindustrialización iniciada en 1955. Se dan
sorprendentes similitudes entre los procesos de
industrialización y desindustrialización. Para que
se produzca este último es necesario que la demanda de
productos industriales (que tiene una alta elasticidad en
función de la renta) se cubra. Si la economía no
quiere correr el riesgo de tener
problemas de
balanza de pagos,
la demanda debe cubrirse con aumentos de productividad en el
sector industrial.

1. Observaciones
empíricas

Se han observado procesos de desindustrialización
en los principales países industriales desde la II
Guerra
Mundial.

Es necesario explicar algunos de los aspectos más
relevantes de este proceso. Aunque se ha observado cierta
desindustrialización en varios países
industrializados, el periodo de decrecimiento del peso relativo
del empleo y la producción industrial varía mucho
según los casos. En el caso británico, resulta
interesante en tanto en cuanto el proceso de
desindustrialización se produjo mucho antes que en el
resto de países industrializados (a mediados de la
década de 1950).

El ritmo de desindustrialización no ha sido
estable. Por ejemplo, el proceso en Gran Bretaña se
aceleró durante la década de 1980. El desigual
ritmo de desindustrialización nos permite distinguir entre
desindustrialización positiva y
desindustrialización negativa.

Se puede afirmar que si el proceso viene
acompañado de aumentos de productividad, crecimiento y
pleno empleo, se considera que el proceso es positivo; sin
embargo, si viene acompañado de un lento crecimiento de la
productividad y de mayor desempleo el
proceso será negativo.

2. Explicaciones de la
desindustrialización

Se puede encontrar una teoría general sobre los
procesos de desindustrialización en la denominada
'ley de
Baumol'. Dada la alta elasticidad en función de la renta
de la demanda de productos industriales y de servicios, en
las economías industrializadas (en las que el sector
agrícola ha perdido importancia relativa), los dos
sectores anteriores compiten para poder lograr el factor trabajo que
necesitan y que resulta escaso. William Baumol afirmaba que,
puesto que el sector servicios experimenta crecimientos de
productividad menores respecto al sector industrial, en
condiciones de libre mercado los
precios relativos aumentarán más en el sector
servicios (tanto para el mercado de bienes como para el de
trabajo), lo que le permite atraer a los trabajadores del sector
industrial.

Esta teoría explica ciertas observaciones
empíricas mencionadas antes. Por ejemplo, puesto que Gran
Bretaña fue la primera región industrializada, el
sector agrícola de su economía tiene una estructura
única en el mundo y a finales del siglo XIX era mucho
menor que en el resto de las economías industrializadas de
la época (incluyendo Francia, Alemania y Estados Unidos).
Por lo tanto, la teoría de Baumol predice que las
presiones desindustrializadoras aparecerán antes en Gran
Bretaña que en el resto del mundo
industrializado.

Otro aspecto característico del proceso
desindustrializador padecido por Gran Bretaña se refiere
al ritmo de decrecimiento relativo de la producción
industrial respecto al resto de países. La mayor tasa de
desindustrialización de Gran Bretaña puede
explicarse de forma parcial debido a los cambios en la
especialización productiva internacional.

Durante la mayor parte del siglo XIX, la ventaja
comparativa de Gran Bretaña permitía que tuviera
excedentes en los productos industriales, teniendo déficit
en los demás sectores productivos. Esta situación
perduró hasta la década de 1950. Sin embargo, a
principios de
la década de 1980 la situación era radicalmente
opuesta.

El ritmo de desindustrialización británica
durante el periodo 1955-1980 se explica a partir de los cambios
estructurales en los procesos productivos y del descubrimiento de
petróleo en el mar del Norte en la
década de 1970, que permitieron a Gran Bretaña
prescindir de sus excedentes industriales para financiar sus
déficit en productos no industriales; el cambio
estructural se vio acelerado por estos
acontecimientos.

3. La importancia de la evidencia
empírica

Hasta ahora hemos analizado la
desindustrialización como un proceso económico a
largo plazo. Aunque este tipo de análisis permite explicar
algunas observaciones empíricas, no explica con detalle
algunos de los hechos históricos acontecidos.

Tomemos dos ejemplos para ilustrar la complejidad de las
actuales pautas de desindustrialización. En primer lugar,
aunque el peso relativo del sector industrial en Gran
Bretaña se ha mantenido estable entre 1870 y 1913, se
puede observar un crecimiento durante el periodo 1920-1955. En
segundo lugar, durante la década de 1980, el ritmo de
desindustrialización en Gran Bretaña se ha
acelerado, en parte debido a las políticas
monetarias restrictivas que se emprendieron durante esos
años. Esta tendencia también se observa en otros
países, como Alemania, Francia y Estados
Unidos.

Este cambio de tendencias sugiere que algunos
acontecimientos (como los cambios de política
económica) y algunos procesos a largo plazo (como los
descritos por la ley de Baumol) tienen que analizarse de forma
conjunta. Por ejemplo, en el caso de Gran Bretaña, durante
el periodo 1920-1955, una serie de medidas de política
económica mejoraron la eficiencia del sector industrial
nacional (entre éstas hay que destacar la devaluación de 1931 y la imposición
de aranceles en
1932).

Por el contrario, a principios de la década de
1980 la política
monetaria restrictiva presionó al alza los tipos de
cambio, lo que tuvo efectos perjudiciales sobre la competitividad
internacional de la industria británica.

Esta interacción entre política
económica y desindustrialización plantea serias
dudas sobre la inevitabilidad de las tendencias observadas. El
nivel de desindustrialización actual es el resultado de
dos procesos históricos independientes: en primer lugar,
el cambio estructural a largo plazo debido a la madurez del
sector industrial, y en segundo lugar, la discrecionalidad de las
decisiones de política económica puede aumentar o
disminuir el peso relativo del sector industrial de una
economía.

Imágenes de Procesos
Industriales:

Gustavo Lopez